CodePrb2011

SCAD 2011
Некоторые вопросы программной
реализации нормативных
документов
М.А.Микитаренко
SCAD 2011
РОССИЯ
СП 20.13330.2011
Нагрузки и воздействия
Нормы проектирования
Ветровые нагрузки
1. Определение пульсационной составляющей
ветровой нагрузки
2. Приложение Д. Определение
аэродинамических коэффициентов
SCAD 2011
Для всех конструкций
Для жестких конструкций ( 0,16 ≤ Т1 ≤ 0,38 )
SCAD 2011
Энергия пульсаций скорости ветра (энергетический спектр
продольной компоненты скорости) на периодах меньших,
чем 0,5 сек близка к нулевой.
Основную энергию несут пульсации скорости ветра,
периоды которых измеряются секундами (от 3 до 10).
В жестких конструкциях при воздействии пульсаций с
такими периодами колебания не возникают, и в этих
случаях пульсационную составляющую ветровой нагрузки
можно не учитывать.
В нормах проектирования 1976 года издания (СНиП II-6-74)
в п.6.1 предписывается учитывать пульсационную
составляющую ветровой нагрузки только для конструкций,
старший период собственных колебаний которых более 0,
25 сек.
SCAD 2011
Спектральные плотности для пульсаций продольной
компоненты скорости ветра
SCAD 2011
Формула 11.5 СП по существу предписывает как и формула 11.7
СП выполнять определение пульсационной составляющей
ветровой нагрузки как динамической нагрузки при коэффициенте
динамичности равным единице. Это неверно по существу, так как
не происходят колебания жестких конструкций под действием
ветровых пульсаций: энергия высокочастотных пульсаций
практически нулевая, и эти пульсации не могут заставить
конструкцию колебаться; периоды энергетически значимых
пульсаций на порядок больше старших периодов жестких
конструкций, и в случае их воздействия колебаний также не
происходит.
Согласно табл. 11.4 СП для небольших высот
статическая составляющая практически
удваивается.
SCAD 2011
По существу здесь заувалированно указано, что это жесткие здания со
старшим периодом собственных колебаний таким же, как и в п.11.8 СП,
где это указано прямо. Данная запись является рудиментарной и
исходит исторически из традиционных массивных конструктивных
схем зданий, и неумения на то время выполнять динамические
расчеты по определению периодов и форм колебаний.
Объективным критерием учета или не учета при
определении ветровой нагрузки пульсационной
составляющей является период собственных
колебаний, а не размеры и назначение здания.
SCAD 2011
По нашему мнению:
правило учета пульсационной составляющей
ветровой нагрузки принять таким же, как и в
СНиП II-6-74; !!!!!???????
примечание к п. 11.8 из текста СП следует
удалить.
SCAD 2011
Приложение Д. Определение
аэродинамических коэффициентов
СНиП 2.01.07-85*
СП 20.13330.2011
вертикальные и
отклоняющиеся
поверхности
отдельностоящие
плоские сплошные
конструкции Схема Д.1.1
однопролетные здания
без фонарей
прямоугольные в плане
здания с двускатными
покрытиями Схема Д.1.2
однопролетные здания
без фонарей постоянно
открытые с одной
стороны
здания, постоянно
открытые с одной
стороны Схема Д.1.9
здания со сводчатыми
покрытиями и близкими
к ним по очертанию
прямоугольные в плане
здания со сводчатыми
покрытиями
Схема Д.1.3.
SCAD 2011
Д.1.1 Отдельностоящие плоские сплошные
конструкции
Участки плоских сплошных конструкций
на земле
A
B
C
D
2.1
1.8
1.4
1.2
Здесь недостаточно данных для разбиения конструкции на зоны.
Длины и число участков должны зависеть от длины конструкции
и от отношения длины к высоте. Длина конструкции не указана, и
эти зависимости не приведены.
Д.1.1.2 Рекламные щиты
SCAD 2011
рекламные щиты, поднятые над землей на высоту не
менее d/4
Расстояние от поверхности земли до низа щита не всегда
может быть применено, так как не совпадают ограничения
по рисунку и по таблице Д.10, регламентирующей
относительное удлинение
SCAD 2011
Д.1.2 Прямоугольные в плане здания с
двускатными покрытиями
!!!!!!!Боковые стены
Здесь неясно, как деление на зоны зависит
от размера d конструкции. При db2h как
поступать неясно.
Фронтальные стены
SCAD 2011
Наветренная стена (D в обозначениях рисунка Д.3 СП) имеет
одинаковый по фронту стены коэффициент Ce = 0,8. В то же
время с точки зрения обдувания стены ветром, к ней
перпендикулярным, эта стена практически не отличается от
отдельно стоящей стены по схеме Д.1.1, где коэффициент Ce
различный по фронту стены.
Изменчивость давления в этих двух схемах следует
учитывать одинаково (либо не учитывать вовсе).
СНиП 2.01.07-85* от этого недостатка свободен. В нем
по схемам 1, 2 приложения 4 давление на
наветренную стену определяется одинаково.
SCAD 2011
Покрытие
SCAD 2011
1. Здесь опять же нет определенности в размерах.
Например, при h = 30 m, b = 75 m, d = 10 m (см.
рис. Д4) мы не можем определить зоны
покрытия, у которых различные коэффициенты
Ce.
2. Если угол наклона кровли  приближается к 90,
кровля в пределе стремится к вертикальной, то
и коэффициенты Ce должны стремится к
коэффициентам для вертикальных
поверхностей. Это не соблюдается для
подветренных сторон J, I при  = 0 (см. рис. Д4а
и табл. Д3а).
SCAD 2011
3. В СП 20.13330.2011 есть указание об учете
силы трения, которое отсутствовало в
СНиП 2.01.07-85* , однако в нем не
рассматривался ветер, параллельный коньку.
Еврокод, из которого многое заимствовано, в
разделе 7.5 определяет коэффициенты
трения, базовые площади, для которых
следует учитывать силы трения.
Утверждение
СП 20.13330.2011 об учете сил трения для «…для
протяженных гладких покрытий…» не дает
прямого указания, непонятно, когда его
следует применять.
Д.1.9 Здания, постоянно открытые с
одной стороны
SCAD 2011
!!!!! Этот режим является комбинацией из режима 9
приложения 4 СНиП 2.01.07-85* и режима Д.1.2 СП
20.13330.2011 . В этом режиме остаются неясными
все те обстоятельства, о которые указаны при
анализе режима Д.1.2 СП.
Д.1.3. Прямоугольные в плане здания со SCAD 2011
сводчатыми и близкими к ним по очертанию
покрытиями
SCAD 2011
!!!!!! Воспользоваться рисунком
нельзя.
Неясно, на какие части покрытия
распространяются коэффициенты СЕ1, СЕ2, СЕ3.
Размер d. Что это, где он на рисунке?
Два графика для коэффициента СЕ1.
Зависеть этот коэффициент должен от
соотношения f/l.
Д.1.16 Учет шероховатости внешней
поверхности
Тип поверхности
Относительная
шероховатость
Δ, мм
Тип
поверхности
SCAD 2011
Относи
тельна
я
шерохо
ватость
Δ, мм
стекло
0,0015
оцинкованная
сталь
0,2
полированный
металл
0,002
шлифованный
бетон
0,2
тонкомолотая
масляная краска
0,006
шероховатый
бетон
1,0
распыленная
краска
0,02
ржавчина
2,0
литейный чугун
0,2
каменная
кладка
3,0
SCAD 2011
Таблица плоха в использовании.
Желательно оставить данные о
шероховатости поверхности такие же, как
в схеме 14 приложения 4 СНиП 2.01.07-85*
SCAD 2011
SCAD 2011
SCAD 2011
SCAD 2011